Oracle Enterprise Private Cloud Development.ppt · Die Architekturschichten: SaaS, PaaS, IaaS Software • CRM On Demand • Pesonalwesen • Business Intelligence • Transport Mgmt

Enterprise Private Cloud Development

Wolfgang WeigendSenior Leitender Systemberater Oracle Fusion Middleware

Agenda

• Cloud Computing• Eigenschaften und Anforderungen

• Taxonomie und Betriebsmodelle

• Cloud Plattform und Cloud Management (Werkzeuge)

• Private Cloud

Herbstcampus 2010 – Enterprise Private Cloud Development 2

• Vorschlag zur Ausrichtung vom Rechenzentrum

• Stufenweise Umsetzung und Ausblick

• Public Cloud• Amazon Cloud Services

• Rackspace Referenz Architektur

• Programmiermodell für Services • SCA Komponente und Composite

• Zusammenfassung

Cloud Computing – Eigenschaften und geschäftliche Anforderungen

• On Demand Self Services

• Netzwerk Zugriff

• Resource Pooling

• Rapid Elasticity

• Measured Services (Consumer & Provider)


• Measured Services (Consumer & Provider)

• Geschäftliche Anforderungen: • Stabilität (Verfügbarkeit vom Geschäftsprozess und Cloud Computing)

• Wirtschaftlichkeit (Individual-/Standard-Software und Service-Modelle)

• Nachvollziehbarkeit (Berichte über Systemzustand)

Technologie-Anforderungen von Cloud Anbietern

• Service Level Management: Wie werden SLA�s und QoS garantiert,

überwacht und nachvollziehbar?

• Skalierbarkeit: Wie wird Wachstum eingeplant?

• Leistung und Verfügbarkeit: Wie werden niedrige Durchlaufzeiten und

geschäftliche Kontinuität sichergestellt?


• Anpaßbarkeit: Wie werden Anpassungen von Datenmodell, Prozessen und

Benutzerschnittstelle erreicht?

• Integration: Wie werden bereits vorhandene Systeme (On-Premise) integriert?

• Sicherheit: Wie wird Datenverlust verhindert, oder unauthorisierter Zugriff

Dritter vermieden? Wie werden regulatorische Vorgaben erfüllt?

• Niedrige Entwicklungs- und Wartungskosten: Wie kann eine zentrale

Kodierungs-Basis für On-Premise und Public Cloud Betrieb benutzt werden?

InfrastrukturIaaS

PlattformPaaS

SoftwareSaaS

Service Modelle

Cloud Taxonomie


Deployment Modelle

PrivateCloud

PublicCloud

HybridCloud

CommunityCloud

Die Architekturschichten: SaaS, PaaS, IaaS

Software

• CRM On Demand

• Pesonalwesen

• Business Intelligence

• Transport Mgmt.

• Bedarfsplanung

• Product Life Cycle Mgmt.

• Universal Content Mgmt.

• Governance, Risk &

Compliance


Infrastruktur

Plattform

Compliance

• Datenbank

• Middleware

• Bereitstellung von Infrastruktur und

Management Services

• Unterstützung von Kunden beim Betrieb

und Management ihrer Privaten Clouds

Flexible Betriebs-Optionen

EntferntesManagement

Hosted &Managed

Mehrfach-NutzerSaaS

Einfach-NutzerSaaS

On-Premise


Zahlung-pro-Nutzung Lizensiert

OpEx CapEx & OpEx

Off-Premise On-Premise

Management durch den HerstellerManagement durch

den Kunden

Hersteller durchgeführteWartung Vom Kunden durchgeführte Wartung

Public Private

* OpEx Betriebskosten als Ausgaben eines Unternehmens um einen operativen Geschäftsbetrieb sicherzustellen

* CapEx Investitionsausgaben eines Unternehmens für längerfristige Anlagegüter

Unternehmensweiter evolutionärer Ansatz

zum Cloud Computing

Private Cloud Evolution

Public Cloud

Evolution PaaS

SaaS

IaaS

Public Clouds

Virtual Private Cloud

Hybrid

PaaS

SaaS

IaaS


Hybrid

• Federation with

public clouds

• Interoperability

• Cloud bursting

App1 App2 App3

Private IaaS

Private PaaS

Private Cloud

• Self-service

• Policy-based

resource mgmt

• Metered

App2 App3

Private IaaS

Private PaaS

App1

Silo’d Grid

• Physical• Dedicated• Static• Heterogeneous

• Virtual

• Shared services

• Dynamic

• Standardized

appliances

App1 App2 App3

App1 App2 App3

Private IaaS

Private PaaS

Eine hybride Cloud Architektur ist

die Plattform für Community Clouds


„Oracle bietet einen der vollständigsten PaaS Stacks (Middleware und Entwicklungswerkzeuge) für Private Cloud Umgebungen.“

Gemeinsam mit Oracle baut Siemens ein Angebot für

eine Test- und Development-Cloud Umgebung auf


Cloud Platform & Cloud Management

Application 1 Application 2 Application 3

Application Grid: Application Server, Cache Coherence, XTP Tuxedo, JVM

Shared Services

Integration and SOA

Security:Identity Mgmt

Process Mgmt:BPM

User Interaction:

Portal

Platform as a Service Cloud Management

Configuration Mgmt:

Discovery, Gold Templates,

Change Detection,

Rollback, Compliance

Enterprise Manager


Virtualization

Operating Systems

Servers

Storage

Database Grid: Database, HA, ASM, Partitioning,

IMDB Cache, Data Replication, Database Security

Application Grid: Application Server, Cache Coherence, XTP Tuxedo, JVM

Infrastructure as a Service

Application Quality

Management:

Testing,

Patch Management

Application Performance

Management:

RUEI, SLA Managment,

Monitoring, Diagnostics

Lifecycle Management:

Provisioning,

VM Templates,

Large-Scale Automation

Cloud Management & Automatisierung

Application 1 Application 2 Application 3

Application Grid: WebLogic Server, Coherence, Tuxedo, JRockit

Shared Services

Integration:SOA Suite

Security:Identity Mgmt

Process Mgmt:BPM Suite

User Interaction:

WebCenter

Platform as a Service Cloud Management

Oracle Enterprise Manager


Virtualization: Oracle VM

Operating Systems: Oracle Enterprise Linux

Servers

Storage

Database Grid: Oracle Database, RAC, ASM, Partitioning,

IMDB Cache, Active Data Guard, Database Security

Application Grid: WebLogic Server, Coherence, Tuxedo, JRockit

Infrastructure as a Service

Self-Service

Virtual Assembly BuilderPolicy-based Resource

Scheduling

Metering

Capacity & Consolidation

Planning

Federated Management

Private Cloud evolve Dev/Test provisioningVirtual image distribution behind the firewall

Provisioning with Virtual Machine Images

OS

Middleware

Application

1. Package once

VM Image

OS

Middleware

Application

OS

Middleware

Application

Middleware

Application

Traditional Dev/Test provisioning

For every dev/test

environment:

1. Procure and

configure

hardware


Hypervisor Hypervisor Hypervisor

2. Provision

rapidly,

multiple times

3. De-allocate

when done

OSOS

OS

hardware

2. Install and

configure OS

3. Install and

configure dev

(or test)

environment

The Power of Assemblies

config1

config2


• Package up complex structure from dev/test and reconstitute in production

• Minimize setup time and risk of hard-to-debug configuration errors

• Easily replicate in production with minor variations

• Each production instance has well-contained configuration parameters for flexibility

Assembly

BuilderDev/Test Environment

Production Environments

Deployment Plan A Load

DriverWeb

IDE

Tools

Eliminate environment mismatch errorsUser-specified & dynamic late binding parameters

Load

DriverWeb

IDE

Tools

Deployment Plan B


MVNSVN

LDAP DB

Port

URL Address

Hudson

VMIP

Metadata

…….

Hudson MVNSVN

LDAP DB

Port

URL Address

Hudson

VMIP

Metadata

…….

Hudson

Remote Development SandboxesCheck out new Assembly (e.g. daily), then refresh

Remote DesktopRemote Desktop

Metadata

Assembly

MVNSVN

AppSrv AppSrvIDE

Tools

NetBeans

IDE VM

JDeveloper

PSOFT

SVN VM


LDAP DB

NetBeans

eclipse Editor

JDeveloper

Metadata

…….

Machine Pool

Pre/ Post Assembly Deployment

Task Exec:

Latest SVN Checkout

Private PaaS Deployment with OVABDeploy complete VM assemblies

Web Web

Web Tier

AssemblyVirtualizedSoftware

Appliances

Reference System

Web Appliance

Application

Server

Appliance


AppSrv AppSrvService

DB DB

Application

Tier

Database

Tier

Metadata

Appliance

Database

Appliance

Assembly Structure

Appliance

• Bootable VM disk image containing all necessary s/w required to run single component instance

• Optimized for Oracle software

• Template-ized for repeatable deployment into Assembly

Assembly

Metadata…….


Assembly MetadataAppliance Metadata

• Final configuration completed upon start-up

• Component-specific default configuration parameters

• User-specified & dynamic late binding parameters

• Input/output connections

• Scaling requirements

• VM resource requirements

• Deployment plan for entire multi-tier application

• Wiring connections describing relationships of multiple Appliances

• Appliance start-order dependencies

…….

…….

Software Component

OSJRockit

VE

Metadata

…….

Appliance

Private PaaS Lebenszyklus

Set upSet up self-

service portal

Abteilungs-

Anwendung

Build app using

shared

componentsZentrale IT

Abteilungs-

Anwendung

zusammen-

stellen

1. Cloud Set Up2. Applikations-

Set Up

3. Applikations-

Nutzung


Self-Service InterfaceShared Components

Set up

PaaSservice portal

Set up

shared

componentsDeploy using

self service

Appli.

Benutzer

Appli. Owner

4. Applikations-

Admin

Use Appli.

Virtualisierung

Betriebssystem

Datenbank

Middleware

Enterprise

ManagerManage Appli.

Adjust capacity

Review chargeback

Services

Private Cloud Ansatz

Das Rechenzentrum als proaktives System – Computing für die

dynamische Bereitstellung von internationalen IT Services

Effiziente Auslastung von Ressourcen entsprechend

der Policies

Anfrage•Self Service

•Beratung


ServicesPassend zu den

Geschäftsanforderungen

Vermeidung von Ausfällen und Problemen durch proaktives Handeln

Ressourcen•PaaS, IaaS

Policies•Service-Beschreibung

•Service Level Agreements

•Geschäftskritisch

Private Cloud – Stufenweise Umsetzung (1)Vorschlag zur künftige Ausrichtung vom Rechenzentrum

RZ NetzwerkInfrastruktur

Bereitstellung

Server Storage Middleware

Integrierte Dienstleistung und Kundenberatung

Industrialisierung der IT Services Bereitstellung & Lieferung

Kunde

Service


Automatisiertes IT Service Management & unabhängiges Systems Mgmnt.

Integriertes Monitoring & Reporting der KPIs

Virtualisierung der Ressourcen

Change Management

ArchitekturTechnologie

Private Cloud – Stufenweise Umsetzung (2)Vorschlag zu Inhalten und Kernthemen der einzelnen Stufen

RZ NetzwerkInfrastrukturBereitstellung

Server Storage Middleware

Integrierte Dienstleistung und Kundenberatung

Industrialisierung der IT Services Bereitstellung & Lieferung

Automatisiertes IT Service Management & unabhängiges Systems Mgmnt.

Kunde

Service

� Stufe 4 Unabhängige Steuerung• Policy gesteuerte Ressourcen-

verwaltung

• SLA gesteuerte Abrechnung

•Business Transaktionsgesteuerte

Abrechnung

• Elastische Cloud Ressourcen


Integriertes Monitoring & Reporting der KPIs

Virtualisierung der Ressourcen

Change Management

Architektur

Technologie

� Stufe 1 Grundlagen• Methodik

• Technologie

• Enterprise Architecture

� Stufe 2 Technische Basis• Durchgängige Automatisierung

• Virtualisierung

• Standardisierung IT Services

• Methodik Fortführung

� Stufe 3 Konsumentenfokus• Verbrauchsabhängige

Abrechnung

• Dynamische Ressourcen-

verwaltung

• Geschäftsprozess-Monitoring

• Elastische Cloud Ressourcen

Ausblick: Zukünftige Ausrichtung der Private Cloud

� Übergang von bisherigen Anwendungen und existierenden Produkten zu Services

im Betrieb mit dem Zweck der besseren Auslastung von Resourcen

� Bereitstellung von internen dynamischen Entwicklungsumgebungen innerhalb

der Private Cloud


� Automatischer und gesicherter Zugriff auf Resourcen über Service Levels

� Automatische Nutzung von verteilten Resourcen und Services über Börsen-

ähnliche Mechanismen mittels Broker-Ansatz

� Künftiger Marktplatz für optimales Preis-Leistungsverhältnis von Services und

deren Service Level Vereinbarungen

Public Cloud Angebot von Amazon


• Datenbank, Middleware, Enterprise Manager im Einsatz mit Elastic Compute Cloud (EC2)

• Amazon Machine Images (AMIs)

• Datenbank Secure Backup für Simple Storage Service (S3) und Amazon Block Storage (Mounted Filesystem)

Public Cloud Hosting Technologie


Self-service Public PaaS basierend auf Oracle VM, Oracle Enterprise Linux, Oracle Datenbank und Oracle WebLogic Server

Rackspace: Public PaaS verwendet Oracle Technologie

Anwendungsbeispiel

• Standardisierung mit OracleVM fürServer Virtualisierung

• Implementiert PaaS mit der WebLogicSuite und der Oracle Datenbank Kernmerkmale der Komponenten

• Automatisierte Verteilung für die Middleware-Schichtund die Datenschicht

• Dynamische stufenlose Skalierbarkeit nach Bedarffür starke und schwache Belastung

Technische Lösungskomponenten

• Oracle Produkt Portfolio – OracleVM, WebLogicSuite und Oracle Real Application Cluster (RAC)

Umgebung

• Individuell erstellte Java-Anwendungen


für starke und schwache Belastung• Komplettes Management• Applikations Performance Management

Probleme

• Hosting-Anbieter – Derzeit wird Web-Applikations-Hosting nur mit Tomcat und MySQL angeboten

• Kunden fragen nachunternehmensweiter Infrastruktur(Enterprise Segment)

• Individuell erstellte Java-Anwendungen(Java EE)

Kundenvorteile

• IaaS und PaaS Angebot• Unternehmensweite Lösung (Enterprise Segment)• Starke Marktpräsenz und Durchdringung

Rackspace’s Hauptanforderungen

• Wiederholbaren Erfolg

schaffen

• Aufbau einer Mehrfach-

Nutzer Umgebung

• Plattform Lebenszyklus

• Sicherheit der Plattform

gewährleisten

• Messen und Monitoring

• Self-Service-Einrichtung

etablieren


• Plattform Lebenszyklus

Management

• Skalierbarkeit nach Bedarf

“On-demand”

• Plattform Stabilität

etablieren

• Informationen zugänglich

gestalten

• Management und Kontrolle

• Einheitliche Entwicklungs-,

Test- und Betriebs-Umgebung

Rackspace Self-Services Public PaaS


Rackspace Cloud Sites einfach und schnell in zwei Schritten nutzen

Rackspace’s Cloud Angebot


Rackspace Referenz Architektur

En

terp

rise M

an

ag

er

Application-server Domain 1

Application-server Domain 2

WLS Domain NApplication-server Domain n

Hardware Load Balancer

S/W Load Balancer S/W Load Balancer

WLS Domain NHTTP Server

WLS Domain NHTTP Server

Instanziieren von

Domänen, weitere Knoten hinzufügen

Instanziieren HTTP

Server, weitere

Knoten hinzufügen

Konfiguration von

neuen Web & Java-

Knoten

Instanziieren von

Load Balancern

falls erforderlich

..


En

terp

rise M

an

ag

er

DatenbankRAC

On DemandSelf Service Anwendung

Verteilungs -mechanismus

Fachabteilung

hinzufügen

Instanziieren der

Datenbank

Zustimmen,

erweitern

Mgmnt.

Speicher

Applikations-

Performance

und Plattform

Verbrauchs-

messung

Adminis-

tration

Identitäts

speicher

Internet Directory

Wie ein Programmiermodell für Services aussehen könnte ..

• Ein Service-basiertes Programmiermodell leitet seine technische Umsetzung und Vision vom Grundkonzept eines Services ab

• Ein Service ist im Wesentlichen eine Abstraktion einer für sich stehenden Softwarefunktion

• Entwickler bauen Services, nutzen Services und entwickeln Lösungen, die Services beinhalten


• Entwickler bauen Services, nutzen Services und entwickeln Lösungen, die Services beinhalten

• Die Zusammensetzung (Komposition) von Services und deren Wiederverwendung zu integrierten Lösungen ist ein Schwerpunkt in dieser Betrachtung

Programmiermodell für ServicesKernelemente

• Service-Zusammenfügung • Eine technologie- und sprachunabhängige Darstellung für

die Zusammensetzung von Services zu Geschäftslösungen

• Service-Komponenten• Eine technologie- und sprachunabhängige Darstellung eines


Services, der auch aus anderen Services gebildet werden

kann

• Service-Datenobjekte (Data Objects)• Eine technologie- und sprachunabhängige Darstellung einer

Datenentität, die zwischen Services weitergereicht werden

können

Service Component Architecture (SCA)Vereinheitlichtes Programmiermodell für Services

• Ein Modell für:• die Implementierung von Komponenten• das Zusammenfügen von Komponenten zu Anwendungen• das Deployment (Verteilung) in (dezentrale) Laufzeitumgebungen


• Service-Komponenten stellen neue Services bereit bzw. konsumieren

bestehende Services

• Trennung von Implementierung, Zusammenfügen, Zugriffsmechanismen:

• Sprachneutral – Komponenten können in verschiedensten Sprache/Frameworks

entwickelt werden, wie EJBs, Java POJOs, BPEL, COBOL, C++, ..

• Technologieneutral – Komponenten nutzen verschiedenste Kommunikationsprotokolle

und Infrastruktur, um Komponenten zu verbinden

Was ist eine Komponente?Vergleich mit einem Kern

• Eine Komponente (Component) ist eine konfigurierte Instanz einerImplementierung einer Businessfunktion

• Businessfunktionen stehen anderen Komponenten als Service zur Verfügung

• Komponenten können von anderen Services abhängig sein (konsumieren andere Dienste); diese Abhängigkeiten werden References genannt


andere Dienste); diese Abhängigkeiten werden References genannt

• Komponenten besitzen Eigenschaften, sogenannte Properties. Diese Datenwerte beeinflussen die Operationen der Businessfunktionen

• Konfigurierte Instanz:

• die Komponente konfiguriert eine Implementierung

• Mehr als eine Komponente kann ein und dieselbe Implementierung nutzen und konfigurieren

Was ist eine Komponente?

PropertiesServices


Component

…

References

…

ImplementationJava, BPEL, EJB, C++, PHP, Composite, …

Was ist ein Composite?Vergleich mit einer Baueinheit

• SCA beschreibt den Inhalt und das Verbinden einer Applikation in

sogenannten Composites (Bauteile, Zusammenbau, Baueinheiten, ...)

• Sie können enthalten

• Components, Services, References, Property-Deklarationen, sowie


• Verbindungen (wiring) zwischen den zuvor genannten Elementen

• Composites können selber Komponenten sein

• Composites bilden die Deployment-Einheit und werden verteilt in eine

SCA Domain

• SCA Domain repräsentiert eine Menge von Services für einen Geschäftsbereich

Composite

ServiceJava interfaceWSDL 1.1 PortTypeWSDL 2.0 interfaces

Reference

Propertysetting

PropertiesJava interfaceWSDL 1.1 PortTypeWSDL 2.0 interfaces

Was ist ein Composite?


Component

AService

BindingWeb ServiceSCA, JCA, JMSSLSB, …

Component

B

Wire WireWire

Reference

BindingWeb ServiceSCA, JCA, JMSSLSB, …

Order

Processing

Service

OrderProcessingComponent

PaymentsComponent

Payment

Service

AccountsCompositeExternal

Banking

Reference

Accounts

Ledger

Component

BPEL

Java EE

SOAP/HTTP

RMI/IIOP

SCA Domain / System


Warehouse

Service

WarehouseComposite

WarehouseBroker

Component

WarehouseComponent

Shipping

Reference

External

Warehouse

Reference

C++

JMS

Mischung aus Technologie Mischung aus Technologie Mischung aus Technologie Mischung aus Technologie und Anwendungslokationenund Anwendungslokationenund Anwendungslokationenund Anwendungslokationen

MehrfacheMehrfacheMehrfacheMehrfacheKompositionKompositionKompositionKomposition

Oracle Cloud Plattform

SaaS Appli. 1 SaaS Appli. 2 SaaS Appli. 3

Datenbank Grid: Oracle Datenbank, RAC, ASM, Partitioning,

IMDB Cache, Active Data Guard, Datenbank Security

Applikations Grid: WebLogic Server, Coherence, Tuxedo, JRockit

Integration:SOA Suite

Sicherheit:Identity Mgmt

Prozess Mgmt:BPM Suite

Benutzer UI:

WebCenter

Plattform as a Service Cloud Management

Konfiguration &Compliance

Management für dengesamten Lebenszyklus

Oracle Enterprise Manager


Virtualisierung: Oracle VM

Betriebssysteme: Oracle Enterprise Linux

Server

Speichersysteme

Infrastruktur as a Service

Applikations-Qualitäts-Management

Applikations-Performance-Management

Compliance

• Umfassende Plattform für Aufbau, Betrieb und Management von SaaS Applikationen

• Service Anbieter für Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit, Skalierbarkeit und Sicherheit

• Zentrale und einheitliche Plattform für “On-Premise” und SaaS-basierende Deployments

• Mandantenfähig für unterschiedliche Nutzerkreise

Einheitliche Plattform für Services

• Ganzheitlich – Die Plattform für SaaS bietet Partnern eine zentrale und integrierte Umgebung für On-Premise und Cloud-basierten Betrieb

• Verfügbarkeit & Skalierbarkeit – Mit der Unterstützung für Grid Computing, Virtualisierung und integriertem Management für die gesamte Plattform, wird mit SaaS eine höhere Verfügbarkeit, kontinuierliche und unterbrechungsfreie Services und beste Skalierbarkeit erreicht


• Flexibilität – Angeboten auf der Grundlage einer dynamisch zuschaltbaren und Standard-basierten Architektur die Flexibilität, individuelle Komponenten der Plattform auszuwählen

• Schneller am Markt – Mit einer standardbasierten und übergreifenden Plattform, wird die sogen. “Time-To-Market” beschleunigt, durch schnellere Entwicklungszeiten und reduzierte Ausgaben für kostenintensive Entwicklung, Integration und Testverfahren

Zusammenfassung: Cloud Computing

• Eine Cloud Computing Strategie bedient mehrere Einsatzszenarien

o Technologie für den Aufbau von privaten Clouds oder den Betrieb in Public Clouds

o Betrieb von Applikationen in privaten gemeinsam genutzen Service-Umgebungen oder über Public

SaaS

• Notwendigkeit ganzheitlicher Konzepte um unternehmensweite Rechenzentren auf

dem evolutionären Weg zum privaten Cloud Service Anbieter zu unterstützen


dem evolutionären Weg zum privaten Cloud Service Anbieter zu unterstützen

o Erfahrungen Aufgrund jahrelanger Investitionen in die Entwicklung von Grid-Technologie helfen

dabei

o Oracle verwendet Grid-Fähigkeiten in jeder Architekturebene und in den gesamten

Produktschichten – Von der Infrastruktur bis zu den Anwendungen

• Nützlich ist ein umfassendes Komponenten-Portfolio zum Aufbau und Management

von Private Clouds und Public Clouds, von der Anwendung bis zum Speichersystem

Vielen Dank!Vielen Dank!

Wolfgang WeigendOracle

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